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Technische Universität DortmundAutor:in: Katrin Gruhn, Vera Kleinschmidt, Daniel Thurm, Carina TuschePublikationFormat: LINKFostering Knowledge Facets of the TPACK Framework
To prepare pre-service teachers for the multiple requirements of their future math teaching within the digital age, they need to develop all facets of knowledge mentioned in the Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) framework to enhance their digital competences. Research has shown that teachers learn to use technology by designing educational technologies for authentic use while activating and extending their knowledge regarding the interplay of technology, pedagogy, and content. In this study, 58 pre-service primary and secondary teachers from three German universities created and evaluated their own digital mathematical escape games (DIMEG) within a seminar. Since it has scarcely been researched how the design process of DIMEG addresses pre-service teachers’ technological, pedagogical and content knowledge, this study aims to investigate their subjectively reported learnings and challenges. For this, an online-based questionnaire with four open-ended items on their learnings and five open-ended items on the encountered challenges during the design process allowed them to reflect on their knowledge and skill development. All 471 answers were categorized by applying qualitative content analysis. Results indicate most learnings in the pre-service teachers’ pedagogical content knowledge (PCK), technological knowledge (TK), and technological pedagogical content knowledge (TPCK).
Publikation anzeigen- Technische Universität DortmundAutor:in: Daniel Aurich, Alexander Sommer-Behr, Jakub Neumann, Konrad E.R. Boettcher, Andreas BrümmerPublikationFormat: LINK
Effectiveness and Appeal of a Virtual Laboratories
This study investigates the integration of a smartphone-based virtual laboratory into a fourth-semester undergraduate fluid mechanics class on pump–piping systems. The virtual laboratory is designed according to constructive alignment and the SOLO taxonomy to foster deep learning. Students interact with realistic 3D system models, adjust component parameters, and receive real-time feedback based on physical simulations. To identify the effectiveness, a pre- and post-test with 26 paired responses showed a small overall improvement in general knowledge, with medium-to-large gains in specific methodological knowledge and selfassessed competence in handling real fluid systems. Student feedback was collected to assess the appeal of the teaching method. Students rate it highly positive (mean rating = 4.42/5), highlighting increased motivation, engagement, and active participation compared to conventional teaching. Future work will expand the app with additional levels targeting diverse learning objectives in fluid mechanics.
Publikation anzeigen - Technische Universität DortmundPublikationFormat: LINK
TPACK learning paths of pre-service teachers
Pre-service teachers (PST) need subject-specific, didactic and pedagogical knowledge for their future teaching practice, commonly described within the TPACK framework. The ‘Digital Competence Framework for Educators’ (DigCompEdu) emphasizes the importance of technical and digital skills for teachers in general. One way to address relevant knowledge facets for PST is through game development-based learning, which includes designing digital escape games. Yet, questions remain about which knowledge facets PST activate when designing a digital mathematical escape game (DIMEG) and how this develops throughout the design process. In this study, one group of primary school PST designs a DIMEG within a seminar. Each seminar session was videotaped, transcribed and coded towards TPACK knowledge facets. Findings from this study show that all knowledge facets were activated, except TCK, suggesting that DIMEG is a promising approach for teacher education.
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Technische Universität DortmundMathematische Exit-Games zur integrierten Förderung von Digitalitätskompetenz (DPACK) sowie fachlichem und fachdidaktischem Wissen
Im Fach Mathematik besteht in Deutschland ein dramatischer Lehrkräftemangel. Die Gründe dafür sind mannigfaltig, u.a. etwa durch ein herausforderndes Anforderungsprofil des Lehrberufs. Letzteres erweitert sich durch den digitalen Wandel und die curricular verpflichtende Integration digitaler Medien in den Fachunterricht. So sollen Lehrkräfte über fachliches und fachdidaktisches Wissen sowie umfangreiche digitalitätsbezogene Kompetenzen (DPACK) verfügen. DPACK werden in der Lehrkräfteausbildung oftmals unzureichend berücksichtigt. MEXIT-KOMP adressiert diese Herausforderungen durch die Vernetzung von fachlichem und fachdidaktischem Wissen sowie DPACK mithilfe digitaler mathematischer Exit-Games. Exit-Games sind ein spielbasiertes Lernsetting, in dem eingebettet in eine Geschichte verschiedene Problemlöseaufgaben gelöst werden, um im Wettlauf gegen eine vorgegebene Zeit z. B. einer misslichen Lage zu entkommen. An der TU Dortmund wird ein Seminarkonzept für Masterstudierende entwickelt und umgesetzt, in dem sie Exit-Games für Schüler:innen der Primar- und Sekundarstufe entwickeln. Unterstützt werden sie dabei durch Selbstlernmodule. Projektbegleitend werden die Kompetenzentwicklungen der Studierenden bei der Entwicklung der Exit-Games beforscht. Das Seminarkonzept, die Selbstlernmodule und ein Exit-Game-Editor werden als OER über eine Webseite disseminiert und stehen anschließend deutschlandweit zur Verfügung.
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Kompressortechnik zum Anfassen und Ausprobieren
RecipX (experimental reciprocating compressor) ist ein innovatives Lehrprojekt, das Studierenden der Ingenieurwissenschaften einen praxisnahen Zugang zur Kompressortechnik ermöglicht und zugleich zentrale Aspekte der Nachhaltigkeit adressiert. Im Zentrum steht ein sicherer, modular aufgebauter Modellprüfstand auf Basis eines handelsüblichen Kompressors. Durch umfangreiche Sensorik etwa für Druck, Temperatur, Drehmoment und Drehzahl werden bislang verborgene Prozesse im Inneren der Maschine sichtbar und messbar. Studierende können aktiv Einfluss auf Systemparameter nehmen und die Auswirkungen auf Effizienz und Ressourceneinsatz direkt erleben. In kooperativen Lernformaten entwickeln sie für reale Anwendungsfälle eine optimierte Anlagenkonfiguration, wobei technische Leistungskriterien mit ökologischer Verantwortung abgewogen werden müssen. Die besten Ergebnisse werden im Rahmen einer Engineering Challenge prämiert. Ergänzt wird das physische Labor durch die digitale Integration des Prüfstands und weiterer zukunftsweisender Kompressorsysteme wie Wasserstoff- und Wärmepumpensysteme - in eine Smartphone-App. So wird RecipX nicht nur an der TU Dortmund einsetzbar, sondern auch digital zugänglich für andere Hochschulen ohne Investitionsrisiken oder Sicherheitsbedenken. RecipX verbindet Theorie, Praxis und Nachhaltigkeit in einem motivierenden, skalierbaren Lernkonzept und macht technische Zusammenhänge für Studierende erlebbar, nachvollziehbar und gestaltbar.
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SelfFin - Selfassessment für Financial Literacy
Das Projekt SelfFin Selfassessment für Financial Literacy entwickelt eine interaktive, dynamische Toolbox, die Bachelorstudierenden das Selbststudium im Bereich Investition und Finanzierung erleichtert. Ziel ist es, insbesondere fachfremde Studierende mit oder ohne wirtschaftswissenschaftlichem Hintergrund zu unterstützen und ihre finanzielle Kompetenz zu fördern.Die Toolbox bietet thematische Module zu Grundlagen der Investition, Finanzierungsarten, Zeitwert des Geldes und Risikoanalyse. Interaktive Elemente wie Quizze, Simulationen und Fallstudien ermöglichen aktives Lernen. Ein Selfassessment-Tool hilft, den Wissensstand zu ermitteln und personalisierte Lernpfade zu erstellen. Gamification-Elemente wie Punkte, Abzeichen und Ranglisten steigern die Motivation. Multimediale Inhalte sowie mobile Zugänglichkeit machen die Plattform flexibel nutzbar.SelfFin setzt auf selbstgesteuertes Lernen und praxisnahe Beispiele, ergänzt durch regelmäßiges Feedback. Die intuitive und barrierefreie Gestaltung schafft einen niederschwelligen Zugang zu komplexen Finanzthemen und stärkt die Selbstlernkompetenz der Studierenden eine wertvolle Ergänzung für Studium und Alltag.
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Tragkonstruktionen ein interaktives Lehrmodell
Die modellhafte abstrakte Abbildung von Bauwerken ist ein zentraler Bestandteil sowohl des Studiums der Architektur als auch des Bauingenieurwesens. In abstrakten Modellen lassen sich einzelne Sachverhalte isoliert besprechen. Um dabei den Gesamtkontext und den Bezug zum realen Bauen nicht zu verlieren, bietet sich die Geometrie als Bindeglied an, die sich hervorragend über parametrische Modelle veranschaulichen lässt. Aufbereitete Bauwerke und deren abstrakte Modelle werden in ein zeitgemäßes Lehrkonzept des Lehrstuhl Tragkonstruktionen im Dortmunder Modell sowohl im Bachelor- als auch Masterstudium der Architektur und des Bauingenieurwesen integriert und ermöglichen ein von Ort und Zeit unabhängiges asynchrones Lehren und Lernen im Fokus des spielerischen und selbstbestimmten Begreifens. Die Modelle werden das Verständnis um Geometrie und ihren Einfluss auf einfache, klar strukturierte Systeme enorm steigern können und zu einer höheren Motivation bei den Studierenden führen, sich mit den komplexen Sachverhalten ausgiebig, in einem selbstverantwortlichen und kreativen Lernprozess, auseinanderzusetzen. In den Lehrveranstaltungen selbst lassen sich Themen im Bauwerksbezug diskutieren und ein viel aktiveres Lehrkonzept verwirklichen. Ziel ist es, ein fundierteres, besser abrufbares Wissen aufzubauen und so die Fachkompetenz der Studierenden im Studium und späteren Berufsleben zu steigern und gleichzeitig den hohen Abbrecherquoten und langen Studienzeiten entgegengewirkt.
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Lehre mit dem Materialarchiv der Zukunft
Zentraler Bestandteile der Architekturlehre ist die Vermittlung von Wissen über Konstruktion und Material. Gerade vor dem Hintergrund knapp werdender Ressourcen kommt der Auseinandersetzung mit den zur Verfügung stehenden Baustoffen und Materialien grundlegende Bedeutung zu. Durch die den Alltag immer stärker bestimmende Digitalisierung wird das Bewusstsein für das Stoffliche jedoch zunehmend in den Hintergrund gedrängt. Doch gerade für die Ausbildung der Architekten ist die physische Auseinandersetzung mit Materialien und Werkstoffen weiterhin zentral und muss, dieser Tendenz begegnend, in der Lehre gefördert werden. Ziel der «Lehre mit dem Materialarchiv der Zukunft» ist es, die Vermittlung des Physischen nachhaltig in der Lehre zu stärken und gleichzeitig den Studierenden den digitalen Zugang zu ganzheitlichem Materialwissen zu ermöglichen. Im Rahmen des Projektes werden spezielle Lehrmodule entwickelt, in denen die Studierenden in verschiedenen Formen die konstruktiven und architektonischen Potentiale der Materialien erkunden und dokumentieren. Dabei stimulieren sich Materialarchiv und Lehre im gegenseitigen Austausch. Das Materialarchiv der Zukunft wird durch seine inhaltliche Erweiterung und die Übertragung in die Digitalität zu einem festen Bestandteil in der Lehre. Es verknüpft die für die Ausbildung essenzielle sinnliche Erfahrbarkeit von Materialien mit den Möglichkeiten digitaler Informationsvermittlung.
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Interaktionsraum: Kunst
Klassenzimmer und Fachräume werden in den Bildungswissenschaften oft als statische Lernumgebungen konzeptualisiert, deren Beschaffenheit Unterricht vermeintlich determiniert. Das forschungsbasierte Lehrkonzept versteht Unterricht hingegen als Interaktion in räumlich-situativen built environments, die als kommunikative Ressource von den beteiligten Akteur/innen dynamisch genutzt werden und am Vollzug unterrichtlicher Interaktion beteiligt sind. Gerade im Kunstunterricht mit seinen selbstinitiierten Praxis- und Kooperationsphasen spielt die dynamische Raumnutzung in der Interaktion von Schüler/innen und Lehrkräften eine zentrale Rolle. Ziel des forschungsbasierten Lehrprojekts ist, gemeinsam mit Studierenden auf der Basis von Laborversuchen und teilnehmender Beobachtung im Schulalltag das Lehrkonzept einer auf das Unterrichten im Fach Kunst bezogenen De-Facto-Didaktik zu entwickeln, welche in der Lehrer/innenbildung der TU Dortmund verstetigt werden kann. Dabei geht es nicht um Optimierbarkeit oder Routinen, sondern darum, unterrichtliche Situationen als de facto komplexe raumbasierte Aushandlungsprozesse in den Blick zu nehmen. Lehramtsstudierenden wird bereits in der Bachelor-Phase ein Zugang eröffnet, um lehrer/innen- und schüler/innenbezogenes situatives Handeln im Kunstunterricht professionell zu verstehen.
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Digitale Werkstofflabore in Lehrveranstaltungen und als E-Prüfungsformat
Das transdisziplinäre Projekt aus den Bereichen Werkstofftechnik und Hochschuldidaktik hat zum Ziel, digitale Werkstofflabore für werkstofftechnische Grundlagenlehrveranstaltungen mit hohen Teilnehmendenzahlen zu entwickeln, zu integrieren und bereitzustellen, um die Lehre kompetenz- und praxisorientiert zu gestalten. Dadurch werden authentische Wissenschafts- und Arbeitssituationen geschaffen. Um diese Gestaltung auch in der Prüfung konsequent umzusetzen, werden erstmalig digitale Labore auch in digitalen Prüfungen implementiert. Durch die Integration in ein digitales Prüfungssystem lässt sich u.a. der Wunsch der Studierenden nach mehr Praxisbezug auch ökonomisch in digitalen Prüfungen realisieren und eröffnet durch digitale Labore neue und praxisnahe Gestaltungsmöglichkeiten (u. a. kompetenzorientiertes und authentisches Prüfen), die einen Transfer zwischen Theorie, Methodik und Praxis ermöglichen. In diesem Zuge wird die Lehre studierendenzentriert ausgestaltet, indem Studierende sich aktiv am Projekt beteiligen und in Form eines Studiengremiums oder der Mitentwicklung an digitalen Laboren einbringen. Mittels diverser Evaluationsmethoden werden Bedarfe aller Veranstaltungsteilnehmenden ermittelt. Die Projektentwicklungen werden über eine Homepage veröffentlicht und Studierenden, Lehrenden und weiteren Interessierten auch über geplante Publikationen, Barcamps und Workshops vorgestellt. Letztere dienen auch als Netzwerk-, Austausch- und Diskussionsplattform.
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Datenwissenschaftliche Problembehandlung
Anlagen vernetzen, Daten auswerten & Bier brauen! DaBe bereichert die Lehre der TU Dortmund um einen problembasierten Kurs zum sog. Industrial Internet of Things (IIoT). Die Wirtschaft nutzt IIoT, um Maschinen und Anlagen mit intelligenter Sensorik auszustatten und Daten in Echtzeit auszuwerten. Studierende techn. Fächer müssen das Zusammenspiel von Hard- & Software mit praktischen erleben, jedoch bleiben Anwendung in der alltäglichen Frontal-Lehre auf der Strecke. DaBe baut dabei auf einer cyber-physischen Versuchsbrauerei auf, die ihre Ursprünge im BMWK-Projekt DaPro (01MT19004D) hat. Anhand dieser Anlage lernen Studierende, wie Hands-On Retrofitting und Vernetzen von technischen Anlagen funktioniert. Die Brauerei fungiert als lebender Demonstrator und wird von Studierenden inkrementell nach ihren Vorstellungen weiterentwickelt. Wir starten nicht jedes Semester von Neuem, sondern realisieren ein langfristiges Ergebnis und verknüpfen theoretisches Wissen mit eigenen Ideen der Studierenden. Die Situation ist typisch für die Industrie: Oft werden Altanlagen nachträglich mit intelligenter Technik ausgestattet und vernetzt. Der Kurs bereitet Studierende also auch auf nachhaltige Maßnahmen zum Nachrüsten von Anlagen vor. Während sie zum einen auf die Dokumentation vorheriger Gruppen angewiesen sind, müssen sie gleichzeitig ihre eigenen Arbeiten festhalten und lernen so hautnah die Notwendigkeit von Wissensmanagement und technischer Dokumentationen.
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Flexibel kombinierbare Cross-Reality Labore in der Hochschullehre: zukunftsfähige Kompetenzentwicklung für ein Lernen und Arbeiten 4.0
Konzepte zur Digitalisierung der Laborausbildung wie Simulationen, virtuelle Laborumgebungen oder Remotelabore, die unter dem Sammelbegriff Cross-Reality-Labore (CrossLabs) zusammengefasst werden, haben nicht erst in der aktuellen Pandemiesituation ihre Leistungsfähigkeit und Flexibilität bewiesen. Obwohl das Potenzial einer hochschulübergreifenden Nutzung offensichtlich ist, bleiben diese aber hochschul-lokal isoliert. Trotz inhaltlicher Überdeckung lassen sich die festgefügten Installationen, die auf die didaktischen Erfordernisse an einem Standort zugeschnitten wurden, nicht aus dem Kontext (Vorkenntnisse der Studierenden, individuelle Schwerpunkte, Umfang der Aufgabenstellung) einer anderen Hochschule heraus nutzen. CrossLab zielt auf die Etablierung eines hochschulübergreifenden, interdisziplinären Netzwerkes von digitalisierten Labormodulen, die vergleichbar mit den Konzepten der Industrie 4.0, bedarfsbezogen in einer Lernumgebung für studierenden-zentrierte Lehre kombiniert werden können. Dafür werden durch die Partner TU Bergakademie Freiberg, TU Ilmenau, TU Dortmund und der NORDAKADEMIE sowohl auf didaktischer, technischer und organisatorischer Ebene Lösungen entwickelt und evaluiert.
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Digital Humanities Ruhr - Algorithmic Accountability an der TU Dortmund
Anknüpfend an die Zusammenarbeit zur Förderung von Datenkompetenzen (Data Literacy) entwickeln die Ruhr-Universität Bochum (RUB), die Technische Universität Dortmund (TUDO) und die Universität Duisburg-Essen (UDE) Konzepte und Module für die curriculare Verankerung von Digital Humanities (DH). Die drei Partner der Universitätsallianz Ruhr (UAR) integrieren die Kurse und Materialien in ausgewählte Studiengänge und tragen zu einem fach- und hochschulübergreifenden Programm bei, das von allen UAR-Studierenden im Wahlpflichtbereich belegt und perspektivisch mit einem Zertifikat abgeschlossen werden kann. Die Partner bringen sich mit verschiedenen Schwerpunkten ein. Die UDE widmet sich digitalen Methoden der Germanistik und Philologien mit Fokus auf der texttechnologischen Aufbereitung und Auswertung von Korpora, digitalen Editionen und Archiven. Adressiert werden u.a. Korpusanalysen, linguistische Annotationen und die Arbeit mit Metadaten. Die Maßnahmen der RUB zielen auf die fachübergreifende Vermittlung von grundlegenden digitalen Kompetenzen, Werkzeugen und Methoden für die Geistes-/Gesellschaftswissenschaften ab und integrieren dabei den Einsatz von universellen Programmiersprachen wie Python in Studium und Lehre. Die TUDO legt den Schwerpunkt auf den Teilbereich der Algorithmic Literacy. Durch interdisziplinäre Zusammenarbeit werden Studierende befähigt, die Auswirkungen von Algorithmen auf die Gesellschaft zu untersuchen, kritisch zu hinterfragen und zu kommunizieren.
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Studierende als Akteur*innen des Wandels: Die Entwicklung eines innovativen, forschungsbasierten und studierendenzentrierten Flipped Classroom-Moduls im BA-Studiengang Wirtschaftswissenschaften an der TU Dortmund
Das Projektvorhaben beschäftigt sich mit den Herausforderung der Studierenden in einem Modul des Bachelor-Studiengangs in der Fakultät Wirtschaftswissenschaften der TU Dortmund und berücksichtigt die Heterogenität der Studierenden, ihre wissenschaftlichen Fähigkeiten und die Kompetenzen des 21. Jahrhunderts aufzubauen und weiterzuentwickeln. Das Projektvorhaben STARK umfasst drei Maßnahmen, die in Kooperation der Professur Hochschuldidaktik und Hochschulforschung mit dem Bereich Hochschuldidaktik sowie den Studierenden gemeinsam entwickelt und umgesetzt werden. In der entwicklungsorientierten Maßnahme des Projekts wird ein Lehrkonzept des kooperativen Forschenden Lernens im hybriden Flipped Classroom entwickelt, implementiert und evaluiert. Die forschungsorientierte Maßnahme untersucht eine Forschungslücke mit den Forschungsfragen an welchen Stellen im Forschenden Lernen Liminal Spaces auftreten und wie Studierende im Forschenden Lernen bei der Überschreitung der Liminal Spaces begleitet werden können. Zur Sicherung der Nachhaltigkeit des Projektes werden Maßnahmen zum Wissenstransfer innerhalb der Fakultät Wirtschaftswissenschaften, hochschulweit und hochschulübergreifend durchgeführt. Die Einbindung der Studierenden in die Modulkonzeption, die Umsetzung sowie die Evaluation wird eine hohe Studierendenzentriertheit und ihre Rolle als Akteur*innen des Wandels in der Ko-Konstruktion von Wissen sicherstellen.
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KICK 4.0 KI-Chat-Kompetenzen im Labor
Cross-Reality-Labore (XR-Labore: Lehr-Lernlabore, die digitale Medien und VR mit einbeziehen) drängen inzwischen verstärkt in die hochschulische Laborlehre auf allen Studienstufen der MINT-Fächer. Neben der fachbezogenen Kompetenzentwicklung können so auch Kompetenzen für kollaboratives, agiles Lernen 4.0 von den Studierenden generiert werden. KICK 4.0 greift diese Entwicklungslinien auf, verknüpft sie aber mit völlig neuartigen KI-Kompetenzbedarfen, die mit der zunehmenden Verbreitung von KI-basierten Natural-Language-Processing(NLP)-Systemen umfassend notwendig werden. Ziel des Projektes ist es, Chancen und Grenzen dieser Mensch-KI-Kollaboration für Studierende reflexiv erfahrbar zu machen. Hierzu werden Real-World-Scenarios (didaktische Szenarien für Real-World-Problem-Solving) für die Laborlehre in der Strömungsmechanik entwickelt und eingesetzt, in denen Studierende die KI für motivierende, berufsnah gestaltete Forschungsaufträge unterstützend nutzen sollen. Sie werden so gezielt in ihrem kreativen, realweltlichen Problemlösen gefördert, sollen aber auch die Unzulänglichkeiten solcher Systeme kritisch prüfen, beurteilen und überwinden lernen. Auf diese Weise sollen die Studierenden in realweltlichen Laborkontexten eine für Gesellschaft und Arbeitswelt 4.0 zunehmend notwendige KI-Kompetenz reflexiv-kritisch entwickeln. Methodisch wird hierzu ein Design-Based-Research-Ansatz verfolgt, der Studierende und Lehrende in die Gestaltung der KI-unterstützten Laborlehre einbindet.
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Lehrer:innenbildung im Zeitalter von KI
Das Innovationsprojekt zielt darauf, die hochschulische Lehrer*innenbildung an der TU Dortmund zukunftsorientiert zu gestalten und angehende Lehrkräfte auf die Anforderungen einer digitalen Gesellschaft sowie auf einen verantwortungsbewussten Umgang mit künstlicher Intelligenz (KI) vorzubereiten. Dazu soll die Auseinandersetzung mit KI in den bildungswissenschaftlichen Anteilen der Lehrer*innenbildung strukturell implementiert werden, um den Lehramtsstudierenden - unter Berücksichtigung der Heterogenität dieser Zielgruppe - individuelle und partizipative Lernprozesse im Bereich KI zu ermöglichen und ihnen unter Einbezug der Möglichkeiten, Potenziale und Grenzen von KI eine ganzheitliche Perspektive auf die Anwendung von KI im schulischen Kontext zu vermitteln. Dies soll durch die kollaborative sowie empiriebasierte Entwicklung modularer, innovativer und insbesondere digitaler interaktiver Lernmaterialien sowie die Konzipierung eines digitalen Lernraums erreicht werden, die mit Hilfe eines Konzepts in verschiedene Lehrveranstaltungen implementiert werden sollen. Das Projekt wird durch eine kontinuierliche Begleitforschung im Sinne des Konzepts Design-based Research flankiert, wobei verschiedene Forschungsmethoden zum Einsatz kommen. Die Beteiligung der Studierenden wird durch verschiedene Maßnahmen sichergestellt, um ihre Perspektiven zu berücksichtigen und sie aktiv in den Entwicklungsprozess einzubeziehen.
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Diversitätskompetenz durch PBL und Hackathons
Auf Basis der Studierendenbefragung der letzten Semester, die einen fehlenden Praxisbezug der bisher theoretisch ausgerichteten Übung Diversity and Inclusion Management feststellten, wird diese neu konzipiert. Die Veranstaltung ist eine Wahlpflicht-Übung im Bachelor Wirtschaftswissenschaften an der TU Dortmund. Das Projekt DiveHack kombiniert problembasiertes Lernen (PBL), Hackathon und den Einsatz von Videoaufzeichnungen. Die Studierenden arbeiten in Teams an realen Problemen, die von Partner*innen aus der Wirtschaft und dem öffentlichen Sektor bereitgestellt werden. Diese Partner*innen, darunter die Prospektiv GmbH, die PR-Agentur Presigno, das Autohaus Bieling sowie die Stadt Dortmund, werden konkrete Diversitäts- und Inklusionsherausforderungen einbringen, für die Studierende im Rahmen eines Hackathons praktische Lösungen entwickeln. Zusätzlich bringt die Stabstelle Chancengleichheit, Familie und Vielfalt der TU Dortmund ihre Expertise ein, indem sie bei der Konzeption der Übung und bei der Betreuung der Studierenden unterstützt. Die Problemstellung und Lösungen werden von den Studierenden videografisch dokumentiert und gemeinsam evaluiert, wodurch eine intensive Reflexion und Diskussion gefördert wird. Durch die Kooperation mit externen Partner*innen wird der Praxisbezug gestärkt und den Studierenden ermöglicht, ihre theoretischen Kenntnisse in der Praxis anzuwenden und ihre Diversitätskompetenz zu vertiefen. Die Teilnahme am Hackathon ist Teil der Prüfungsleistung.
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Flexible DaZ-Professionalisierung im Lehramt
Dynamische gesellschaftliche Entwicklungen stellen hohe Anforderungen an Lehrkräftebildung und Schulen:Lehrachitekturen müssen agil auf diversifizierte Studienbiografien und neue Zielgruppen reagieren können. Schulen sind mit zunehmenden Anforderungen an die Sprachbildung konfrontiert. Dies gilt insbesondere für die mehrsprachige Metropole Ruhr mit ihren überdurchscnittlich vielen Schulen in herausfordernder sozialer Lage. Diesen strukturellen und inhaltlichen Herausforderungen stellen sich die drei Partner*innen der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) mit dem vorliegenden Verbundvorhaben. Dafür werden im Bereich Deutsch als Zweitsprache (DaZ) (1) das obligatorische DaZ-Modulstudiumsbegleitend, individuell profilierend und flexibler gestaltet, (2) eine Spezialisierung auf neu zugewanderte Schüler*innen ermöglicht und (3) Theorie-Praxis-Bezüge konzeptionell innoviert und strukturell flexibilisiert. Im gut ausgebauten Bereich DaZ der UA Ruhr ergänzen sich die Forschungs- und Lehrgebiete hervorragend.Gelenkt wird der Verbund durch die zentralen Stakeholder der drei Universitäten.Ein externer Expert*innenrat berät an Gelenkstellen des Projekts. Die Bedingungen für das Gelingen sind in der 2007 gegründeten UA RuhrRuhr hervorragend: Sie ist mit aktuell ca. 20.000 Lehramtsstudierenden bundesweit der bedeutendste lehrkräftebildende Bildungsraum, und bietet ihren Studierenden am Ruhrcampus3das gesamte, gemeinsame Lehrveranstaltungsangebot.
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Die Digitale Landkarte der Rehabilitationspädagogik
RehaLand Die digitale Landkarte der Rehabilitationspädagogik Im Fokus stehen die Entwicklung und Evaluation von RehaLand, der digitalen Landkarte der Rehabilitationspädagogik. RehaLand unterstützt die Studierenden des Bachelorstudiengangs Rehabilitationspädagogik dabei, die komplexe Rehabilitationslandschaft mit ihren vielfältigen Berufsfeldern und interdisziplinären wissenschaftlichen Ausrichtung zu erschließen. Die geplante Lehrinnovation stellt eine kontextualisierende Ergänzung zu den bislang im Curriculum verankerten Einführungsveranstaltungen im Bachelor Rehabilitationspädagogik dar. Relevante Begrifflichkeiten, Praxisfelder und verwandte Wissenschaftsdisziplinen werden auf der Basis einer systematischen Literaturrecherche und Fokusgruppengesprächen mit ExpertInnen der Rehabilitationswissenschaft in Deutschland im Projekt digital aufbereitet (didaktisch-fundierte Erklärvideos), anschließend zueinander in Beziehung gesetzt und visualisiert (digitale Landkarte) und über die didaktische Methode des problemorientierten Lernens erarbeitet.
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Gemeinsamer Lernort Schule: Diagnose und Förderung in der Schuleingangsphase erfahren und erlernen
Studien zeigen, dass Diagnose- und Förderkompetenzen von (angehenden) Lehrkräften häufig nicht ausreichend sind. Studierende empfinden im Studium erworbenes Wissen häufig als zu theoretisch und in der unterrichtlichen Praxis schwer anwendbar. Sie beklagen zudem zu geringe Praxisanteile im Studium. Die bestehenden Praxisanteile kommen erst spät im Studium (Praxissemester im Master) und fokussieren nur selten explizit auf Diagnose und Förderung (DiF) bzw. bleiben sehr punktuell. Im Projekt soll ein Modulkonzept entwickelt und erprobt werden, das Lehramtsstudierenden kontinuierliche und DiF-bezogene Praxiserfahrungen im gemeinsamen Lernort Schule ermöglicht. Die Studierenden sollen regelmäßig, über ein Semester hinweg und in Zusammenarbeit mit Lehrkräften unterrichtsbegleitende DiF-Einheiten für Schüler:innen mit Schwierigkeiten in Mathematik in der Schuleingangsphase (Frühförderung) planen, durchführen und reflektieren. Dabei können die Studierenden nicht nur ihr theoretisches Wissen in einer realen Unterrichtssituation anwenden und festigen, sondern auch einen Beitrag zur Entschärfung der alarmierenden Situation in den Schulen leisten (vgl. IQB-Bildungstrend 2022). Insbesondere in der Schuleingangsphase benötigen viele Kinder individuelle Unterstützung, die Lehrkräfte auch auf Grund des akuten Lehrkräftemangels kaum leisten können. Durch die enge Zusammenarbeit der Studierenden und Lehrkräfte wird Schule zum gemeinsamen Lernort für Schüler:innen, Studierende und Lehrkräfte.
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Tragverhalten von Holz virtuell und real erkunden
Werden Bäume überlastet oder verletzt, werden Schad- und Reparaturmechanismen sichtbar. Letztere basieren auf Wachstum und mechanischen Prinzipien, welche im Sinne der Bionik u.a. auf technische Verstärkungsmaßnahmen für das Bauwesen hinweisen. Um hierfür bei Studierenden ein Bewusstsein sowie Fachkenntnis für nachhaltiges Bauen mit Holz zu entwickeln, werden reale und virtuelle Lernpfade o.g. Phänomene und fundiertes Wissen zum Baum als holzgenerierendes Lebewesen darstellen sowie Bezug zum daraus gewinnbaren Baustoff und dessen technischen Eigenschaften herstellen.Ein einführender, realer Lernpfad in Präsenz motiviert die Studierenden und gibt einen ersten Überblick der Phänomene. Die nachfolgende Selbstlernphase in der VR-Lernumgebung nutzt 3D-Modelle (bspw. Scans echter Bäume) als Wissensstationen innerhalb einer virtuellen Lernwelt. Die dafür verwendete Software (Game-Engine) bietet virtuelles Geocaching zu den Wissensstationen. Dort werden Lerninhalte durch Visualisierungen, Audio- und 360°-Videosequenzen erklärt und durch diverse Aufgaben (Quests) abgefragt. Das immersive Erleben der Lerninhalte bereitet eigenständige Erkundungen vor, um Anschauungsobjekte und Phänomene in Grünanlagen, Wäldern etc. zu dokumentieren und den technischen Bezug herzustellen.Das konkrete Lehrkonzept wird gemeinsam mit Studierenden ausgearbeitet. Als Prüfungsleistung wird die Ausarbeitung eines E-Portfolios verlangt, welches Studierende durch reales Geocaching und Dokumentation absolvieren.
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Intersektionalität im Lehren und Lernen
Die Diversität der Studierenden an der TU Dortmund wirkt sich stark auf ihre Lernbedürfnisse aus. Diese können nur adressiert werden, wenn Lehrende und Lernende situierte Intersektionalität gemeinsam konzeptualisieren und diese konstruktivistisch in die Lehrpraxis (Curricula, Prüfungen und Lernumgebungen) integriert wird. Das Projekt fokussiert die Herausforderungen der Studierenden in einem Modul des Bachelorstudiengangs Wirtschaftswissenschaften an der TU Dortmund. Unter Berücksichtigung der Heterogenität der Studierenden wird beabsichtigt, ihre wissenschaftlichen Fähigkeiten und Kompetenzen zu Diversität und Inklusion intersektional auf- und auszubauen.Hierbei werden folgende Projektaktivitäten und -ziele verfolgt: a) eine Bestandsaufnahme von Intersektionalität im Lernraum, b) die Zusammenstellung von Beispielen für Herausforderungen im Zusammenhang mit Intersektionalität in unterschiedlichen Arten von Organisationen, c) die Erstellung einer digitalen Lernumgebung zur Veranschaulichung dieser Herausforderungen, d) die Implementierung von herausforderungsbasiertem Lernen im Lernraum mittels Projekt- und Gruppenarbeit sowie, e) die Neugestaltung der Prüfung zur Berücksichtigung von situierter Intersektionalität. Um die Nachhaltigkeit des Projekts zu gewährleisten, werden Maßnahmen zum Wissenstransfer innerhalb der Fakultät Wirtschaftswissenschaften sowie auf universitätsweiter und -übergreifender Ebene durchgeführt.
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KI unterstütztes VR-Lernmedium für Maschinenelemente
Das digitale Unterstützungstool, AssistME, kombiniert künstliche Intelligenz mit virtueller Realität, um Studierenden des Maschinenbaus die Möglichkeit zu geben, Bauteile oder ganze Baugruppen in einer spielerisch aufbereiteten VR-Umgebung zu betrachten, zu testen und auszuprobieren. Während des Maschinenbaustudiums lernen die Studierenden u. a. das Lesen, Verstehen und Erstellen von Technischen Zeichnungen sowie das Konstruieren von ganzen Getrieben. AssistME wandelt Technische 2D Zeichnungen in 3-dimensionale Objekte und stellt diese in einer VR-Umgebung zur Verfügung, wo sie von den Studierenden erkundet werden können. In der VR-Umgebung können die 3D-Objekte dann mittels Brille und Controller betrachtet und montiert werden, wodurch die Studierenden die Zusammenhänge zwischen der Technischen Zeichnung und den realen Bauteilen und deren Zusammenwirken in eindrucksvoller Weise erfahren. Hilfestellungen erhalten die Studierenden innerhalb der VR-Umgebung durch visuelle Hinweise. Auch eigene Konstruktionen können so von den Studierenden überprüft und Fehler aufgedeckt werden, wodurch die Motivation der Studierenden der gesteigert wird. Die mittels Constructive Alignment formulierten Kompetenzziele werden in der Lehre mit AssistME somit einfacher erreicht (Flipped Classroom, Blended Learning). Das Programm kann auch an üblichen PCs ohne VR-Geräte (wie Brille oder Controller) genutzt werden. Die Entwicklung einer App für die Nutzung auf Smartphones ist perspektivisch vorgesehen.
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Modelle und Algorithmen in der Cloud entwickeln
Simulation und Optimierung sind zentrale Bestandteile naturwissenschaftlich-technischer Studiengänge. Klassische Vorlesungs- und Übungsformate nutzen noch nicht die heutigen Möglichkeiten, Anwendungen zu integrieren und zum Selbststudium zu animieren.Die Veranstaltungen "Methoden zur Planung und Steuerung der Transportlogistik" und "Modellgestützte Analyse und Optimierung" haben das gemeinsame Ziel, dass Studierende Fähigkeiten in der Simulation und Optimierung u. a. in logistischen Systemen entwickeln. Während der Fokus in der Informatik auf methodischen Aspekten liegt, liegt er in der Logistik auf anwendungsbezogenen Inhalten.Bei der bisherigen Durchführung der Lehrveranstaltungen wurde viel Zeit für die Einarbeitung in Software benötigt und die Kooperation der Veranstaltungen fehlte.Eine cloud-basierte Plattform für die niederschwellige didaktische und methodische Integration von JupyterNotebooks soll genutzt werden, damit Studierende und Lehrende interdisziplinär an realen Anwendungsfällen arbeiten können.Durch projektbezogenes Lernen in einer Fallstudie sowie durch interdisziplinäres Lernen mit der Kooperation zwischen den Disziplinen und mit Unternehmen werden die Studierenden optimal auf ihre berufliche Praxis vorbereitet.Um dieses Projekt umzusetzen, kooperieren das Institut für Transportlogistik (ITL) der Fakultät Maschinenbau, der Lehrstuhl Modellierung und Simulation (Informatik 4) der Fakultät Informatik und das Zentrum für HochschulBildung (zhb) der TU Dortmund.
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Advance Organizer in der VR für Verfahrenstechnik
Ein grünes Chemiewerk soll allen Interessierten an (Hoch)Schulen und im Arbeitsleben als digitales Abbild in der virtuellen Realität (VR) verfügbar gemacht werden. Unzusammenhängend erscheinende Lehrinhalte werden in einen größeren Kontext eingebettet und das Zusammenwirken der Lehrinhalte maßgeblicher Kurse wird an verschiedenen Bereichen der Anlage erlebbar. Die Einbindung der Anlage in den Kurs Einführung in das BCI erzeugt Vorwissen welches in der Verwendung als semesterübergreifender Advance Organizer (AO) in weiteren Kursen aktiviert wird, wodurch vernetztes Wissen entsteht. Auch in Grundlagenfächern wird so verfahrenstechnischer Bezug deutlich. Um der hohen Abbruchquote weiter entgegenzuwirken wird ein semester- und fächerübergreifender Gamification-Ansatz verfolgt, in welchem bspw. der Lösung eines Kriminalfalls im Verlauf des Studiums durch steigende verfahrenstechnische Kompetenzen näher gekommen wird.Physikalische Darstellungen erfolgen in verschiedenen Detailgraden auf molekularer, infinitesimaler und makroskopischer Skala und bieten so auch Studierenden anderer Fachrichtungen einen konzeptionellen Mehrwert. Zunehmende Kenntnisse der Studierenden werden durch Detailtiefen der Anlagenbestandteile und Modelle berücksichtigt. Constructive Alignment (CA) basierte Laborversuche werden in der VR-Anlage durchführbar sein, welche fachliche Nöte der Studierenden adressieren, die Reflexion des Standes ihrer Kompetenzen ermöglichen und das Lernen und Arbeiten 4.0 adressieren.
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Das Projektvorhaben HEDS leitet sich unmittelbar aus einer fokussierten Analyse zur Ausgangslage in der Lehre an der Charité sowie den strategischen Zielsetzungen Charité 2030 - Wir denken Gesundheit neu ab. HEDS bettet sich in die übergeordnete Digitalisierungsstrategie der Charité ein, die u.a. eine durchgehende Blended Learning-Konzeption für die Lehre in den Gesundheitsberufen vorsieht. Eine solche Blended-Learning-Konzeption soll sowohl innerhalb eines Studiengangs als auch zwischen den verschiedenen Studiengängen umgesetzt werden. Mittels digitaler Formate werden die Handlungs- und Entscheidungskompetenzen von Studierenden in den Gesundheitsberufen gezielt und nachhaltig gestärkt. Studiengangübergreifend wird die Entscheidungskompetenz (clinical reasoning) individuell mittels virtueller Patientenfälle trainiert. Die Handlungskompetenz (professionelle Tätigkeiten in Praxiseinsätzen) wird durch digitales Assessment am Arbeitsplatz (elektronische Portfolios) individuell erfasst und verbessert. Das Projekt wird von maßnahmenbezogenen Qualifizierungen und einem Zertifikats-Programm für die Lehrenden zu Digital Health Professions Education sowie einem umfassenden Projektmanagement mit fortlaufender Wirkungsanalyse flankiert.
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Der virtuelle Stärkenparcours
5) Der Blick auf die eigenen Stärken und wie diese im Alltag, Studium und späteren Beruf eingesetzt werden können, kommt oft zu kurz im Studienalltag. In diesem Workspace können Studierende ihre eigenen Stärken kennenlernen und erhalten Input zu Themen rund um das Thema Stärkenarbeit. Drei Teilbereiche können durchlaufen werden: Charakterstärken, Fähigkeiten und Bedürfnisse. In Präsenzformaten kann das Thema gemeinsam mit anderen Studierenden angeleitet vertieft werden.
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[Kurzbeschreibung folgt (Anm. StIL)]
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